Математические способности детей. Как развить математическое мышление у ребенка

В первую очередь следует оценить природную одаренность обучаемого. От этого будет зависеть выбор дальнейшей методики обучения.

Природная расположенность к математике

Существует несколько важных критериев оценки способностей:

знание числовой и знаковой символики;
способность к логическому мышлению;
способность к абстрактному мышлению.

Отсутствие этих способностей не значит, что стоит отказаться от обучения. Просто обучение следует проводить со специалистом и по специальным методикам.

Математические путем проведения тестирования, как в бумажном, так и в электронном варианте.

Развитие математических способностей у ребенка

Если вы хотите развить у ребенка способности к точным наукам, то вам следует подавать материал в игровой форме и ни в коем случае не заставлять учиться. Огромное значение имеет контакт с учителем в процессе обучения, а также умение преподавателя заинтересовать обучаемого.

Следует помнить, что дети не могут усидеть долго на одном месте, поэтому попытки заставить ребенка сидеть и учить материал могут привести только к нежеланию учиться. На сегодняшний день существуют специальные методики обучения для детей. И помните, что заложенная в детстве база знаний - фундамент будущих способностей.

Способы развития математических способностей

Оценив природные данные ученика, следует развивать математические способности в соответствии с его возможностями. Стремясь к математике, человек должен следовать нескольким правилам.

Регулярные тренировки мозга, решение задач и примеров в уме, выполнение расчетов без вычислительных устройств, решение нестандартных задач, построение логических цепочек помогают развить математические способности.
Активизировать интерес к математике поможет изучение новинок в сфере программирования, математики, биографий известных личностей.
Ищите занятия для досуга, которые помогут развивать логику, мышление, память. Кроссворды и числовые, задачи, ребусы, настольные игры и многие другие занятия заставляют думать, производить вычисления в уме, запоминать цифры.
Уделяйте больше времени прогулкам на свежем воздухе.
Ведите здоровый образ жизни: табакокурение, алкоголизм и другие вредные привычки негативно влияют на работу головного мозга.
Соблюдение режима занятий и отдыха помогает находиться в тонусе, не уставать и делать успехи на пути изучения любых предметов, в том числе, точных наук.

При развитии математических способностей следует также уделить большое внимание процессу самостоятельного поиска решений и развитию памяти ученика. Возраст ребенка также играет немаловажную роль при выборе методик обучения. Если дети дошкольного возраста очень легко воспринимают все новое и учатся, то взрослый человек менее восприимчив к новому материалу, хуже запоминает. Методы дошкольного развития являются максимально эффективными; это не только запоминание чисел, но решение задач на логическое мышление, а также развитие мелкой моторики ребенка.

Стоит учитывать и тот факт, что развитие математических способностей также необходимо ребенку с выраженными гуманитарными талантами. Ведь современный человек должен быть всесторонне развит для адаптации к условиям жизни в мире инновационных технологий.

Математику не зря называют царицей всех наук, Михаил Ломоносов говорил, что она в порядок ум приводит, и это действительно так. Математическое мышление необходимо развивать еще в детстве, уделяя этому вопросу должное внимание. При этом оптимальным возрастом для начала упражнений на развитие математического мышления можно считать 1-3 года. Позднее в дошкольном возрасте удобно работать с уже сформированной базой математического мышления, развивая ее до уровня, который требуется в школе.

Многие взрослые люди считают математику скучной. В основном это не их вина, а родителей, которые не уделили необходимого внимания при обучении, сославшись на учебники. Те же дети, чьи родители развивали математические способности чада путем интересных задачек и наглядных примеров, в основном имеют положительные результаты.
Итак, главный совет – превращайте обучение и развитие математического мышления ребенка в интересный процесс. Используйте не абстрактные понятия, а то, что ближе ребенку – игрушки, природные и бытовые явления, цвета. К тому же вычисление простых математических выражений в уме отлично помогает в жизни, продемонстрируйте ребенку наглядные примеры этого. Используйте деньги для того, чтобы ребенок посчитал, сколько ему нужно для совершения определенной покупки (например, конфеты).
Тренировка любой составляющей части мышления человека – это процесс непрерывный. Чем больше и регулярнее тренируется мозг, тем более поразительный и очевидный получается результат. Ошибочное мнение, что все люди делятся на гуманитариев и математиков. На самом деле, успешный человек одинаково хорошо может разбираться в этих сферах науки.
Организовывайте интересный и разнообразный досуг. Используйте наглядные учебные материалы – плакаты, считалки, головоломки. Решение задач можно писать не только в тетради, но и на доске для большей наглядности.
Чтобы учебный процесс не был утомительным, выбирайте современные онлайн тренажеры, позволяющие развивать математическое мышление в новой и интересной форме. В нашем каталоге игр BrainApp вы найдете множество интересных математических упражнений.

Обязательно чередуйте умственную деятельность с физическими нагрузками. Мозг нуждается в подпитке и не только интеллектуальной, но и физической. Для детей очень важно хотя бы пару часов в день посвящать активным играм (оптимально – на свежем воздухе). Важно не перенапрягать ребенка, а давать ему развиваться планомерно, в удобной и индивидуальной форме.
Последние исследования говорят о важности правильного питания для работы мозга и развития математического мышления. Ребенку важно получать ежедневно необходимое количество белка, кальция, витаминов.
Итак, при развитии математического мышления, очень важна регулярность занятий, разнообразие и интересные подходы. Все это вы найдете на нашем сервисе, где можно в удобной форме развивать математические способности, наблюдая за ежедневным прогрессом.

Наверняка вам встречались люди, которые как будто родились с логарифмической линейкой в руках. Насколько способности к математике предопределены природой?

У всех нас есть врождённое математическое чувство - именно оно позволяет нам грубо оценивать и сравнивать количество предметов, не прибегая к точному счёту. Именно с помощью этого чувства мы автоматически выбираем самую короткую очередь у кассы в супермаркете, не подсчитывая количество людей.

Но у некоторых людей математическое чувство развито лучше, чем у других. Несколько исследований, опубликованный в 2013 году, предполагают, что эта врождённая способность, являющаяся фундаментом для дальнейшего успешного изучения математической науки, может быть значительно развита с помощью практики и тренировок.

Исследователи обнаружили структурные особенности в мозге детей, которые наиболее успешно справлялись с математическими задачами. По словам психолога Элизабет Брэннон из Университета Дьюка, в итоге эти новые открытия могут помочь в поиске наиболее эффективных способов преподавания математики.

Как проводились исследования?

Можно ли развить математическое чувство?

Но врождённые способности вовсе не накладывают на нас ограничения. Брэннон и её коллега Джунку Парк привлекли 52 взрослых добровольцев к участию в небольшом эксперименте . В ходе эксперимента участники должны были решить несколько арифметических примеров с двузначными числами. Половина группы после этого прошла через 10 тренировочных сессий, в которых в уме оценивали количество точек на карточках. Контрольная группа такую серию испытаний не проходила. После этого обеим группам было предложено ещё раз решить арифметические примеры. Было обнаружено, что результаты участников, которые проходили тренировочные сессии, значительно превосходили результаты контрольной группы.

Эти два небольших исследования показывают, что врождённое математическое чувство и приобретаемые математические навыки неразрывно связаны между собой; работа над одним качеством неизбежно приведёт к совершенствованию и другого. Детские игры, направленные на тренировку математических способностей, действительно играют большую роль в последующем обучении математике.

Ещё одно опубликованное исследование помогает объяснить, почему одни дети обучаются лучше, чем другие. Учёные из Стэнфордского университета в течение 8 недель обучали 24 третьеклассников по специальной учебной программе с математическим уклоном. Уровень улучшения математических навыков этой группы детей колебался от 8% до 198% и не зависел от результатов тестов на интеллектуальное развитие, уровень памяти и когнитивных способностей.

Чтобы объяснить, откуда в человеке развилась способность к математическим операциям, специалисты предлагали две гипотезы . Одна из них заключалась в том, что склонность к математике является побочным эффектом появления языка и речи. Другая предполагала, что причиной явилась возможность использовать интуитивное понимание пространства и времени, которое имеет куда более древнее эволюционное происхождение.

Для того чтобы ответить на вопрос, какая из гипотез верна, психологи поставили эксперимент с участием 15 профессиональных математиков и 15 обычных людей с равным уровнем образования. Каждой группе представляли сложные математические и нематематические утверждения, которые нужно было оценить как истинные, ложные или бессмысленные. По ходу эксперимента мозг участников сканировали с помощью функциональной томографии.

Результаты исследования показали, что заявления, которые касались математического анализа, алгебры, геометрии и топологии, активировали участки в теменной, нижневисочной и префронтальной коре головного мозга у математиков, но не у контрольной группы. Эти зоны отличались от тех, что возбуждались у всех участников эксперимента при обычных утверждениях. «Математические» участки активировались у обычных людей только в том случае, если испытуемым предлагали проделать простые арифметические действия.

Ученые объясняют полученный результат тем, что математическое мышление высокого уровня задействует нейронную сеть, которая отвечает за восприятие чисел, пространства и времени и отличается от сети, связанной с языком . По словам экспертов, на основе исследования можно предсказать, разовьются ли у ребенка математические способности, если оценить его навыки пространственного мышления.

Таким образом, чтобы стать математиком нужно развивать пространственное мышление.

Что представляет из себя пространственное мышление

Для решения огромного количества задач из тех, что ставит перед нами наша цивилизация, необходим особый вид мыслительной деятельности - пространственное мышление. Термин пространственное воображение, обозначает человеческую способность четко представлять трехмерные объекты в деталях и цветовом исполнении.

При помощи пространственного мышления можно проводить манипуляции с пространственными структурами - настоящими или воображаемыми, анализировать пространственные свойства и отношения, трансформировать исходные структуры и создавать новые. В психологии восприятия давно уже известно, что изначально зачатками пространственного мышления обладает всего несколько процентов населения.

Пространственное мышление - это специфический вид мыслительной деятельности, которая имеет место в решении задач, требующих ориентации в практическом и теоретическом пространстве (как видимом, так и воображённом). В своих наиболее развитых формах это мышление образцами, в которых фиксируются пространственные свойства и отношения.

Как развить пространственное мышление

Упражнения на развитие пространственного мышления очень полезны в любом возрасте. Поначалу многие люди испытывают затруднения при их выполнении, но со временем обретают способность решать все более сложные задачи. Такие упражнения обеспечивают нормальное функционирование головного мозга, позволяют избежать многих заболеваний, вызванных недостаточным уровнем работы нейронов коры полушарий.

Дети с развитым пространственным мышлением часто преуспевают не только в геометрии, черчении, химии и физике, но и в литературе! Пространственное мышление позволяет создавать в голове целые динамические картины, своего рода кинофильм, основанные на прочитанном отрывке текста. Такая способность существенно облегчает анализирование художественной литературы и позволяет сделать процесс чтения намного более интересным. И, конечно же, пространственное мышление незаменимо на уроках рисования и труда.

С развитым пространственным мышлением становится гораздо легче читать чертежи и карты, определять местонахождение и представлять схему движения к цели. Это просто необходимо любителям спортивного ориентирования, а всем остальным существенно поможет в обычной жизни в условиях города.

Пространственное мышление развивается с раннего детства, когда ребенок начинает совершать свои первые движения. Его формирование проходит несколько этапов и заканчивается, примерно, в подростковом возрасте. Однако в течение жизни возможно его доразвитие и преобразование. Проверить уровень развития пространственного мышления можно с помощью небольшого интерактивного теста .

Выделяют три типа такого оперирования:

Изменение пространственного положения образа. Человек мысленно может передвинуть объект без каких-либо изменений его внешнего вида. Например, передвижения согласно карте, мысленное переставление объектов в комнате, перечерчивание и т.д.
Изменение структуры образа . Человек может мысленно каким-либо образом изменить объект, но при этом он остается неподвижным. Например, мысленное добавление одной фигуры к другой и их объединение, представление того, как будет выглядеть объект, если добавить к нему деталь, и пр.
Одновременное изменение и положения, и структуры образа . Человек способен одновременно представить изменения во внешнем облике и пространственном положении предмета. Например, мысленное вращение объемной фигуры с разными сторонами, представление о том, как будет выглядеть такая фигура с той или другой стороны, и др.

Третий тип является наиболее совершенным и предоставляет больше возможностей. Однако для его достижения необходимо сначала хорошо освоить первые два типа оперирования. Представленные ниже упражнения и советы будут направлены на развитие в целом пространственного мышления и всех трех типов действий.

3D пазлы и оригами

Складывание объемных пазлов и фигурок из бумаги позволяет формировать в голове образы различных объектов. Ведь перед началом работы следует представить готовую фигуру, чтобы определить качество и порядок действий. Складывание может проходить в несколько этапов:

Повторение действий за кем-то
Работа в соответствии с инструкцией
Складывание фигуры с частичной опорой на инструкцию
Самостоятельная работа без опоры на материал (может осуществляться не сразу, а после нескольких повторений предыдущих этапов)

Важно, чтобы школьник четко прослеживал каждое действие и запоминал его. Вместо пазлов можно также использовать обычный конструктор.

Делятся на два типа:

С использованием наглядного материала. Для этого необходимо иметь несколько заготовок различных объемных геометрических фигур: конус, цилиндр, куб, пирамида и др. Задача: изучить фигуры; узнать, как они выглядят с различных ракурсов; накладывать фигуры друг на друга и смотреть, что получается и т.д.
Без использования наглядного материала . Если школьник хорошо знаком с различными объемными геометрическими фигурами и хорошо представляет, как они выглядят, то задания переносятся в мысленный план. Задача: описать, как выглядит та или иная фигура; назвать каждую ее сторону; представить, что будет при наложении одной фигуры на другую; сказать, какое действие нужно осуществить с фигурой, чтобы превратить ее в другую (например, как превратить параллелепипед в куб) и пр.

Перечерчивание (копирование)

Задания этого типа идут по нарастанию сложности:

Простое перечерчивание фигуры. Перед учеником стоит макет/образец фигуры, который ему необходимо перенести на бумагу без изменений (размеры и внешний вид должны совпадать). Перечерчивается отдельно каждая сторона фигуры.
Копирование с добавлением. Задача: перечертить фигуру без изменений и добавить к ней: 5 см в длину, дополнительную грань, другую фигуру и т.п.
Масштабируемое перечерчивание. Задача: скопировать фигуру с изменением ее размера, т.е. начертить в 2 раза больше чем макет, в 5 раз меньше чем образец, убавив на 3 см каждую сторону и т.д.
Копирование из представления. Задача: представить объемную фигуру и нарисовать ее с разных сторон.

Представления

В качестве объектов представления будут выступать отрезки и линии. Задачи могут быть самыми разнообразными, например:

Представь три разнонаправленных отрезка, мысленно соедини их и нарисуй, получившуюся фигуру.
Представь, что на два отрезка наложили треугольник. Что получилось?
Представь две сближающиеся линии. В каком месте они пересекутся?

Составление чертежей и схем

Могут осуществляться с опорой на наглядный материал или с опорой на представляемые объекты. Составлять чертежи, схемы и планы можно по любому предмету. Например, план комнаты с отображением расположения каждой вещи в ней, схематическое изображение цветка, чертеж здания и пр.

Игра «Угадай на ощупь»

Ребенок закрывает в глаза и получает какой-то предмет, который может ощупать. Объект должен иметь такие размеры, чтобы школьник имел возможность изучить его целиком. На это отводится определенное количество времени в зависимости от возраста ученика и объема предмета (15-90 секунд). По истечении этого времени ребенок должен сказать, что именно это было и почему он так решил.

Также в игре можно использовать разные виды ткани, схожие по форме фрукты (яблоки, нектарины, апельсины, персики), нестандартные геометрические фигуры и другое.

Игра «Муха в клетке»

Для этой игры потребуется не менее трех человек. Два непосредственно участвуют в игре, а третий отслеживает ее ход и проверяет конечный ответ.

Правила: два участника представляют решетку 9 на 9 квадратов (пользоваться графическим изображением нельзя!). В правом верхнем углу находится муха. По очереди делая ходы, игроки перемещают муху по квадратам. Можно использовать обозначения движения (вправо, влево, вверх, вниз) и число клеток. Например, муха передвигается на три клетки вверх. Третий участник имеет графическую схему решетки и обозначает каждый ход (каждое перемещение мухи). Далее он говорит «Стоп» и другие игроки должны сказать, где, по их мнению, находится муха в данный момент. Выигрывает тот, кто правильно назвал квадрат, где остановилась муха (проверяется по схеме, которую составил третий участник).

Игру можно усложнить, добавив количество клеток в решетку или такой параметр, как глубину (сделав решетку трехмерной).

Графические задания-тренажеры

Выполняются на глаз без использования каких-либо вспомогательных предметов (линейки, ручки, циркуля и т.д.).

1. На какую отметку должен переместиться человек, чтобы падающее дерево не задело его?

2. Какая (какие) из фигур сможет (смогут) пройти между объектом А и объектом Б?

Картинка из книги Посталовского И.З. «Тренировка образного мышления»

3. Представь, что овалы на картинке - это машины. Какая из них раньше окажется на перекрестке, если скорость передвижения машин равна?

Картинка из книги Посталовского И.З. «Тренировка образного мышления»

4. Восстанови часть фигуры, которую закрыла линейка.

Картинка из книги Посталовского И.З. «Тренировка образного мышления»

5. Определи, куда упадет шар.

Картинка из книги Посталовского И.З. «Тренировка образного мышления»

Математические способности у детей относят к категории врождённых талантов. Первые шаги к изучению математики малыши делают ещё в дошкольном возрасте. Математическое мышление тесно связано с творчеством, уровнем развития умственных способностей. Но не все дети с лёгкостью осваивают точную науку. Почему так происходит? И можно ли развить математические способности у ребёнка?

Неправильно думать, что детский ум ограничен и не способен понять математику. Как и любой другой природный дар, математические способности откроются только в результате правильного, системного развития. А значит, в обучении детей не то, что можно, очень важно с раннего дошкольного возраста уделять внимание развитию этих задатков.

Тем более важно это делать, что новое поколение детей будет искать своё призвание в мире, где правят цифровые технологии. Любая профессия связана с математикой, даже самая гуманитарная или творческая. Благодаря математике ребёнок учится целостному и быстрому мышлению, анализу, делает взвешенные выводы.

Как развивать математические способности ребёнка до 7 лет? Результаты зависят не только от возраста, когда вы приступили к обучению, но и от выбранных методов. Определить курс и нагрузки в обучении дошкольников поможет диагностика математических способностей детей 5, 6 и 7 лет. Она позволит оценить наличие и уровень развития у малышей математического мышления, базовых знаний по математике.

Диагностика математических способностей у ребёнка по А. В. Белошистой

Если малыш быстро выучил цифры и научился считать, это ещё не означает, что в семье растёт математик. Устный счёт – самая простая тема в точной науке. О математических способностях судят по таким свойствам ума, как:

анализ и логика;
способность читать схемы, формулы;
понимание абстрактных понятий;
умение точно воспринимать формы предметов в пространстве.

Над вопросом диагностики и развития математических способностей у детей дошкольного возраста (младшего – 5 и 6 лет, старшего 6 и 7 лет) уже много лет работает доктор наук Белошистая В. А. Её метод оценки детских математических талантов имеет несколько курсов:

Диагностика для детей 5-6 лет. Проводится в два этапа с целью оценки способности синтеза, анализа. Тестирование индивидуальное. По его результатам можно судить о том, понимает ли малыш разницу между фигурами, формами предметов, умеет ли делить вещи на группы по самостоятельно выбранному признаку, владеет ли навыками обобщения, сравнения.
Диагностика на предмет образного анализа у дошкольников 5 и 6 лет.
Проверка старших дошкольников (5 -7 лет) с целью определить уровень развития навыков анализа и синтеза. В задании детям нужно выделять конкретные фигуры на сложных изображениях, из множества пересекающихся между собой фигур.
Диагностика базовых математических представлений: счёт, сравнение, знание понятий «больше» и «меньше», «шире» и «уже», и др.

Для более полной картины развития математических способностей у дошкольников в динамике первые два вида диагностики проводят на начало учебного года, а вторые два – в мае (в конце года).

Подручный материал для тестов должен быть ярким, простым в использовании, понятным для ребёнка. Для каждого возраста применяют разные задачи.

Метод Колесниковой Е.В. для диагностики математических способностей ребёнка

На счету известного в России педагога, учёного Е. В. Колесниковой не один десяток книг и пособий по подготовке младших и средних дошкольников. Один из основных курсов её работы – диагностика математических способностей у детей 6-7 лет. Метод Колесниковой получил одобрение ФГОС, как такой, что отвечает стандартам педагогической диагностики России. Однако метод успешно применяют для оценки уровня математических способностей у дошкольников в разных странах.

Цель методики: оценка уровня готовности малыша к школе, поиск пробелов в изучении базовых математических знаний для коррекции недостатков обучения на этапе подготовки к школе. Плюс метода – точная и самая полная диагностика знаний ребёнка.

Советы родителям по развитию математических способностей ребёнка

Альберт Эйнштейн называл игру высшей формой исследования. В выборе методов развития детей родителям полезно применять именно игровую деятельность.

Развитие способностей к точной науке у детей таким способом помогает:

лучше понять окружающий мир;
оценить свои возможности;
стать коммуникабельными;
тренировать мышление;
получить основные представления о математике, как науке;
стать более уверенными, самостоятельными.

В обучении используют такие игры:

Палочки для счёта. С их помощью дети учатся различать формы предметов, сравнивать, развивают внимание, память, сообразительность и усидчивость.
Загадки. Отлично развивают логику, аналитическое мышление, учат синтезировать информацию, обобщать и классифицировать данные. То есть, математические загадки комплексно развивают математический интеллект, а также воспитывают упорство, волевые качества, которые помогают решать поставленные задачи вопреки трудностям.
Головоломки. Тренируют пространственное мышление, развивают память и логику, наблюдательность и смекалку. В их решении ребёнок учится просчитывать свои шаги, осваивает счёт (простой, порядковый).

Развивать математические способности посредством игровой деятельности полезно по нескольким причинам:

ребёнку легче воспринимать знания;
формируется положительное отношение к предмету, а значит и внутренний интерес;
игра даёт возможность применить творческий подход к решению задач (развивает творческий потенциал);
игра – это интересно, а значит, ребёнок видит смысл в обучении (мотивация).

Можно ли развивать математические способности дошкольников с помощью сказок?

В детскую память нельзя ничего поместить насильно – путём зубрёжки и множества повторений. Если же знание связано с вполне реальной эмоцией, оно наверняка поселится в детской памяти надолго. Поэтому задача родителей – в процессе занятий радовать, удивлять и восхищать своих маленьких учеников. Как это сделать? Вряд ли я открою секрет, если скажу, что для этого дела идеально подходит сказка – первый проводник в знакомстве с особенностями окружающего мира, отношений между людьми.

Для детей сказочный сюжет не менее реальный, чем события настоящей жизни. Сказки развивают воображение, речь, гибкость мышления, создают особое видение мира, учат хорошим качествам (честность, доброта, верность). Развивать математические способности посредством сказок легко, если проявить немного фантазии:

Простой счёт весело учить со сказкой о козлёнке, что умел считать до десяти, «Волк и семеро козлят».
Порядковый счёт поможет освоить «Теремок» и даже «Репка».
В «Трёх медведях» ребёнок знакомится с понятиями «большой» «маленький» и «средний», учится считать до трёх.

Занятия со сказками можно бесконечно менять и усложнять. Например, предложить крохе сравнить зверушек с геометрическими фигурами. Поиск похожести героев сказки и фигур развивает способность мыслить абстрактно.

Развивать математические способности с помощью сказок удобно, так как родители могут это делать в любое время вне занятий (дома, на прогулке, в поездке). Сказка может стать и частью учебной программы в детском саду или школе. На основе хорошо знакомого детям сюжета учителя создают загадки и лабиринты, берут их за основу числовых задач, считалок для зарядки пальцев рук. Но самое важное – такие занятия нравятся детям.

Как устный счет Соробан развивает мышление